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【动物专题】益生菌可预防早期断奶仔猪腹泻

过敏菌阅读(971)

文献概况


题目: Microbiota-DerivedBacteriocin Targets the Host to Confer Diarrhea Resistance in  arly-Weaned Piglets.

作者:Jun hu,Libao Ma,Yangfan Nie等

杂志: Cell Host &Microbe

影响因子:17.872

发表日期:2018.12.12



1 研究背景


早期断奶策略缩短了猪的屠宰周期,提高了母猪的繁殖能力,广泛的应用于畜牧业。但是早断奶应激诱导的腹泻会增加仔猪的死亡率,降低猪的生长性能。

先前主要是把抗生素作为预防早断奶仔猪腹泻的主要手段。然而,抗生素的使用引发的耐药病原体的传播以及食物中抗生素的残留,造成了严重的问题。因此,抗生素的使用逐渐被禁止。

自瑞典1986年禁止在畜牧业生产中使用抗生素以来,早期断奶仔猪应激诱导的腹泻发生率增加了50%,喂养的投入增加了8%~15%。因此,寻找抗生素的替代品对畜牧业和食品安全都极为重要。

越来越多的研究表明,微生物群的靶向重组有治疗胃肠道疾病的潜能。

粪菌移植(FMT)是一种将健康供体的粪菌移植到患者体内的方法。但是,FMT的作用机制以及肠道微生物的作用还不清楚。因此,利用益生菌对肠道菌群进行精确地调控已经成为治疗胃肠道疾病的一种策略。

CM (Congjiang miniature)仔猪比LY(Landrace x Yorkshire)仔猪有更强的抗腹泻性。

相比于十二指肠和回肠,空肠是早期断奶仔猪腹泻引起的肠道炎症以及形态学损伤发生的主要部位。

大量证据表明控制肠上皮液体的吸收和分泌与腹泻密切相关,益生菌可以调控这一过程。有肠道微生物分泌的细胞外蛋白已被证实可以调节肠上皮和微生物的相互作用。

环肽乳酸菌素A(GA):是由L. gaaAsseri LA39 分泌的,结构稳定,先前有研究表明可以抗多种致病菌。

有研究表明第二信使,如:Ca2+和环核苷酸(如:cAMP和cGMP)可以减少肠内液体的吸收,增强液体的分泌,从而促进腹泻。

 

2 研究结果:

断奶前口服粪菌微生物,LY仔猪的腹泻发生率以及腹泻发生指数可显著降低,表明粪菌移植(FMT)可预防仔猪早断奶应激诱导的腹泻。

粪菌移植后,受体LY仔猪中5种菌(L. gaaAsseri LA39,L. frumenti,B. pullicaecorum,E. hsllii,B. hansenii)的相对丰度显著增加。其中,加氏乳杆菌(LA39)和谷物乳杆菌(L. frumenti)有抗腹泻效果,有望成为抗生素的替代品。

加氏乳杆菌(LA39)和谷物乳杆菌(L. frumenti)的抗腹泻效果依赖于其产生的乳酸菌素(gaaAssericin A,GAAA),GAAA与肠上皮细胞表面受体角蛋白19(KRT19)结合,经过雷帕霉素靶蛋白(mTOR)增加磷酸二酯酶(PDE)的活性,降低第二信使环腺苷酸(cAMP)和环鸟苷酸(cGMP)的水平,从而增强液体的吸收,减少液体的分泌,起到抗腹泻的作用。

在受体LY仔猪中,低剂量(2ml,108CFU/ml)的粪菌比高剂量的(2ml,109CFU/ml)的粪菌的抗腹泻效果更好。表明选择FMT或益生菌作为微生物的靶向治疗策略时,应当考虑最佳的微生物剂量。


2.1  FMT预防了早断奶仔猪应激诱导的腹泻,改变肠道微生物的组成

  • 试剂:

  • Group1(LY):未使用任何无菌生理盐水或粪便悬浮液

  • Group2(LY(saline)):使用无菌生理盐水2ml

  • Group3(LY(Higedose)):高浓度粪便悬浮液2ml,109CFU/ml,

  • Group4(LY(Lowdose)):低浓度粪便悬浮液2ml,108CFU/ml

  • Group5(LY(oxytetracycline)):氧四环素2ml,断奶当天(21天)

  • 对象:150只LY仔猪,分为5组,每组30只。每组的30只再分为3个小组

  • FMT实验:用上述不同的方式喂养未断奶的LY仔猪,前四组分别是每隔一天口服对应的试剂,第五组是断奶当天喂四环素。每小组中选出一只猪,分别收集者这15只猪断奶后第3,5,6,8,11天的粪便,做16s rDNA和ITS高通量测序。计算断奶后LY仔猪的腹泻发生率以及统计腹泻指数

  • 发现:(1)断奶前口服低剂量的粪菌,显著降低了LY仔猪早断奶应激诱导的腹泻的发生率和腹泻指数; (2) FMT使得肠道微生物多样性尤其是细菌的α多样性和β多样性,以及肠道微生物群落的功能,肠道微生物的组成都由LY(saline)向CM仔猪转变; (3)相较于LY(saline), LY(Low dose)仔猪在断奶后的所有的采样时间点都发现了5种细菌相对丰度的显著增加。确定这5种细菌与抗早断奶应激诱导的腹泻有相关作用。

LY仔猪断奶后1-11天的平均腹泻发生率(左图)和腹泻指标(右图)

基于Unifrac距离矩阵,做PCoA分析肠道微生物的β多样性:细菌群落(有图),真菌群落(左图)


肠道微生物的α多样性:细菌群落(有图),真菌群落(左图)

基于PICRUSt对LY仔猪肠道微生物群落的kegg通路注释,用PCA分析


利用matastats对不同分类水平的样本进行显著性差异分析,上图分别是: LY(saline)、LY(Low dose)和CM在门、纲、目、科、属、种不同水平上的分类注释


LY仔猪断奶后,5个不同的时间点取样,比较LY(saline)和LY(Low dose)仔猪的肠道微生物的差异:细菌(左图),真菌(右图)


2.2 断奶前口服5种细菌混合物或L. gaaAsseri LA39、L. frumenti菌株的悬浮液,显著降低断奶LY仔猪腹泻的发生

  • 试剂:

  • Group1:Ctrl(即没有载体(PBS)也没有细菌悬浮液)

  • Group2: PBS (载体,硫酸多黏菌素B),2ml

  • Group3:Mix(5种细菌混合培养的悬浮液),2ml,108CFU/ml

  • Group4: LG(L.gaaAsseri LA39,加氏乳酸杆菌),2ml,108 CFU/ml

  • Group5: LF(L.frumenti,谷物乳酸杆菌),2ml,108 CFU/ml

  • Group6: BP(Butyricicoccus pullicaecorum,丁酸盐/酯产生菌株),2ml,108 CFU/ml

  • Group7: EH(Eubacterium hallii,霍氏真杆菌),2ml,108 CFU/ml

  • Group8: BH(Blautia hansenii),2ml,108 CFU/ml

  •  对象: 400只LY(未断奶)仔猪,分为8组,每组50只,没组的50只再分为5组,每组10只

  • 验证实验:用8种不同方法喂养LY仔猪(6~20天,每天一次),观察断奶应激诱导的腹泻的发生率

  • 发现(1)在断奶前口服抗腹泻相关粪菌,可预防早断奶应激诱导的腹泻; (2)在FMT实验中,LY(Low dose)和CM仔猪对的编码环肽乳酸菌素A(gaaA)基因的相对丰度显著高于其他组;(3)在验证实验中,LG、LF和Mix组的gaaA基因的相对丰度显著地高于对照组。显示:在早断奶仔猪中细菌分泌物GA可能有抗腹泻的作用.


早期断奶后1-11天LY仔猪的平均腹泻发生率(左图)和腹泻指数(右图)

用qPCR检测FMT试验(左图)和验证实验(右图)中编码环肽乳酸菌素A的基因的相对丰度


2.3 在LY早断奶仔猪中的LA39和LF的抗腹泻作用依赖于GA

  • 试剂:

  • Group1:Ctrl, 即没有载体(PBS)也没有细菌悬浮液

  • Group2:PBS, 2ml

  • Group3:WT(野生型LA39),2ml,108 CFU/ml

  • Group4:rgaaAaA(突变型LA39),2ml,108 CFU/ml

  • Group5:gaaAaA complementation(rgaaAaA添加了gaaAaA),2ml,108 CFU/ml

  • Group6:E. coli(E. coli BL21,EB3) 2ml,108CFU/ml

  • Group7: E. coli+gaaAaA(重组体DE3表达gaaAaA),2ml,108CFU/ml

  • 对象:350只LY(未断奶)仔猪,分为7组,每组50只,每组的50只再分为5组,每组10只。

  • 实验:分别用7种不同方法喂养LY仔猪(6~20天,每天一次),21天断奶,空肠的肠上皮细胞被分离。

  • 发现: 敲除gaaA基因,会显著地增加早断奶腹泻的发生率和指数,同时还会显著的降低gaaA基因的表达量,但是不会显著改变LA39菌的含量。证明:GA对于抗腹泻作用是必要的。LA39的抗腹泻作用依赖于GA。

比较PBS、WT和rgaaA组的早期断奶后1-11天的腹泻发生率(左图)和腹泻指数(右图),发现:rgaaA组的腹泻发生率和指数显著高于WT组

通过qPCR定量gaaA基因的相对丰度(左图),发现:rgaaA组的仔猪的相对基因丰度显著低于WT组;通过16s rDNA测序技术,检测到LA39菌的相对丰度(右图),发现:rgaaA组的LA39的相对丰度和WT组没有显著差异



2.4  GA结合到肠上皮细胞的细胞膜,促进肠内液体的吸收和降低肠内液体的分泌

  • 材料:上述实验中仔猪断奶后的空肠上皮细胞,培养的猪的空肠上皮细胞(IPEC-J2)

  • 实验:免疫荧光染色

  • 结论:(1)体内、外免疫荧光染色都说明了:GA可以结合到肠上皮细胞; (2)GA可以通过增加促进肠液吸收的蛋白表达,以及抑制肠液分泌蛋白的表达,达到抗腹泻的作用;(3)GA可以显著降低cAMP和cGMP的含量,起到抗腹泻的效果


体内免疫荧光染色(上图),WGS染空肠上皮细胞膜、GA由anti-GA抗体染色、细胞核被DAPI染色。结果显示,GA可以结合到肠上皮细胞。


体外免疫荧光染色(上图),WGS染IPEC-J2细胞膜、His-GA由anti-6xHis抗体染色、细胞核被DAPI染色。结果显示,GA可以结合到肠上皮细胞


在上图中,在IPEC-J2细胞中,随着His-GA浓度的增加以及时间的增加,His-GA会显著地增加和肠液吸收相关的蛋白的表达(NHE3,SLC5A1,DRA,PAT1),显著减少和肠液分泌相关的蛋白(NKCC1,CFTR,CaCC1)的表达。


上图环核苷酸(CN)在用His-GA处理时,加入后2h和4h时环核苷酸(cAMP和cGMP)的水平; 表示在IPEC-J2细胞中,用His-GA处理会显著地降低cAMP和cGMP的水平



2.5  GA通过KRT19结合到肠上皮细胞的细胞膜,起到促进肠液吸收和减少肠内液体的分泌的作用

  • 材料:IPEC-J2细胞

  • 实验:免疫共沉淀、免疫荧光检测

  • 结论: GA与肠上皮细胞上的角蛋白KRT19结合

免疫共沉淀方法(上图),右图说明与KRT18/KRT19可能与GA或His-GA发生相互作用,右图验证了KRT19与GA或His-GA发生相互作用



免疫荧光检测(上图),说明了在IPEC-J2细胞的细胞膜上GA或Jis-GA可以和KRT19结合



2.6  mTOR激活PDEs,激活的PDEs会减少细胞的环核苷酸,环核苷酸的减少使得GA增加肠内液体的吸收和减少肠内液体的分泌

  • 材料:IPEC-J2细胞,(PDE激活抑制剂),IBMX

  • 结论:(1)PDEs的激活对于GA减少环核苷酸水平、增加肠内液体的吸收以及减少肠内液体的分泌等性能至关重要; (2) GA可以显著地增加mTOR的活性; (3)GA和肠上皮细胞膜上的KRT19蛋白结合,通过激活mTOR激活PDE,进而增加肠内液体的吸收,减少肠内液体的分泌

上图显示在IPEC-J2细胞膜上,通过His-GA的增加会显著的增加PDEs,但是不会对环化酶的水平有显著的改变


上图表明:加入IBMX,可以抑制GA的抗腹泻的作用


上图表明:随着GA浓度的增加,mTOR以及它的两个的两个下游蛋白(p10S6K1和4E-BP1)显著上调

上图显示:RAPA的加入会抑制GA对换苷酸的减少,抑制对PDE的激活,以及抑制促肠内液体吸收的蛋白的增加,增加促进肠内液体分泌相关的蛋白。



文献链接:

https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(18)30563-8

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妊娠期糖尿病与肠道菌群

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肠道菌群多样性可分为α多样性和β多样性(两种肠道菌群研究上不同指标和角度的表示方式)。

α多样性指同一地点或群落中物种的多样性反映群落内部物种相对丰度的指

β多样性指在不同地点或群落中物种组成的差异由各个物种对不同环境的不同反应造成的

不同民族、地域、生活方式以及个体生理状态,均可对肠道菌群的多样性产生重要影响。不同民族、城乡人群肠道菌群呈现明显聚类,如蒙古族城市居民肠道菌群多样性和丰度低于牧区牧民,藏族城市居民肠道菌群多样性和丰度高于牧区牧民。

 

妊娠糖尿病是指妊娠后首次出现的不同程度的糖代谢异常。

其发病原因与2型糖尿病的发病机制相似。近年来,肠道菌群的改变与妊娠糖尿病发病的关系渐受关注。已有文献报道,妊娠糖尿病孕妇肠道菌群的丰度在T1期最低,但菌群的组成无明显差异。

 

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T1T2T3:怀孕的不同时期,总共分为三期,孕早期,孕中期,还有孕晚期。孕早期是1-3个月,孕中期是4-7个月,孕晚期是8-10个月。


孕妇肠道菌群 β 多样性的变化与健康状态无关,因此妊娠糖尿病孕妇肠道菌群 β 多样性从T1期至T3期的变化与正常孕妇相似。 

妊娠糖尿病对子代肠道菌群不产生消极影响,妊娠糖尿病和非妊娠糖尿病子代肠道菌群的 α 多样性无差异。有研究对产后3~16个月的妊娠糖尿病患者和健康对照者的粪便进行16SrRNA 测序,结果表明,无论妊娠糖尿病患者产后血糖是否正常,其厚壁菌门相对丰度均少于健康对照者,两组之间α 多样性无明显差异。


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16SrRNA:一种检测肠道菌群测序方式

 

肠道菌群通过影响人体能量平衡,促进脂肪合成和存储,使机体营养过剩,引起肥胖及IR(胰岛素抵抗)。

 

人体本身不能消化的植物多糖可被肠道细菌降解为短链脂肪酸,其对肠上皮细胞有营养作用,且能进入血液为机体供能;肠道菌群的产物能减慢肠道蠕动,使营养充分吸收。 

各种因素导致的肠道菌群失调,如厚壁菌门、双歧杆菌数量减少,革兰氏阴性拟杆菌、变形杆菌增加,可能导致肠道屏障破坏,增加黏膜通透性,使脂多糖入血。

 

而LPS是革兰阴性菌表面细胞壁成分,可促进炎症因子产生,进而引发系统性低度慢性炎症,干扰胰岛素信号转导,引起IR(胰岛素抵抗)。但肠道菌群破坏肠道屏障,导致IR(胰岛素抵抗)的具体机制仍不清楚。


文章参考资料:《妊娠期糖尿病与肠道菌群关系的研究进展——孙   璐,李一卉,袁庆新 ——南京医科大学附属第一医院内分泌与代谢科》

长期吃素会怎么样呢?

过敏菌阅读(834)

长期吃素,究竟对人体健康的影响如何?是有害?是有益?不少社会人士及素食家们对此问题非常关心。特别是近年来,血管硬化问题严重地威胁了人类的健康与生命。在许多国家因血管硬化而引起的心脏血管及脑血管病变,年年被列为首要的死亡原因。在造成血管硬化的诸多因素,如血脂增高、高血压、肥胖、缺乏运动、紧张、抽烟、内分泌及维他命不平衡等,多吃动物性脂肪为主要因素。这么说来,吃素究竟对血管硬化有无预防及治疗的效果?长期素食对身体健康有何影响呢?医学科学家提出了十多年来极有学术价值的调查结果。

他们运用血液自动分析器、蛋白质电气泳动器、同位素测定器、心电图、X光、眼底镜等现代医学仪器和方法,从多角度来分析长期素食对人体的影响。调查普及各地几十处地方,花了两年多的时间,接受调查的一共有394人,他们的吃素时间从一年以上,最长达七十二年不等。非素食者血蛋白平均6.1—11克,素食者则6.6-8.8克。以最新仪器“电气流动法”测试,也证实素食者血蛋白完全正常,且比非素食者更平和稳定。

首先看素食者每日所摄取的食物营养是否适合现代营养标准?调查结果显示,其总热量、脂肪、醣质、磷质、维他命A、C皆比标准量多。少于标量者为蛋白质、钙质、铁分、维他命B、菸酸,但是比标准量少的这五项,就是非吃素的中国人,也有相似的倾向。此与中国人食物的质量及嗜好有密切关系,并非吃素者独有的现象。

长期不吃动物性食物会不会引起贫血呢?对此问题,科学家也由多方面加以求证。从血液成份中与贫血有关的红血球数及血红素的检查中,发现吃素者的平均值与非吃素者非常接近,且患贫血的比率也不比一般非吃素者高。通常有人觉得,吃素者皮肤颜色显得略黄,但这并非因贫血而引起的。

维他命B是为身体造血不可缺的重要成份,其供应通常靠动物性食物为主。从植物性食物中,人类很少能得到其所需的维他命B,因此理论上来说,不吃动物性食物会发生维他命B的缺乏,而维他命B的缺乏又有导致巨红芽球性贫血的可能。在调查中,长期吃素的人血中维他命B量降低者占70%。但是患贫血的概念在两者之间却是几乎相同

调查结果显示,长期吃素食对成年人利益多多,特别是对中年人及有动脉硬化倾向的人,非常有益。


文章参考自:《搜狐健康——长期吃素的“副作用”——科学家的惊人发现》

肠道菌与代谢

过敏菌阅读(827)

我们吃饭的时候,不仅仅只是填报自己的肚子,同时还养活了肠道中不计其数的肠道菌群。在过去的15年中,研究人员发现,肠道微生物产生的代谢产物可以改变人们的各种健康问题,例如糖尿病、心脏病,甚至上升到神经系统中,与抑郁密切相关。


因此近年来这一研究领域蓬勃发展,不少研究证明肠道菌群稳态失衡是影响各种疾病发生发展的重要因素,也是影响药物代谢、药物药效/毒性的关键因素。肠道菌群已成为当今医学与生命科学研究极其重要的热点领域。


而代谢组学(Metabonomics/Metabolomics)是基于高通量分析和生物信息学技术,研究机体内源性整体代谢变化与规律的重要组学技术,近十年来取得了长足的发展,被广泛应用到生命科学与医学研究的各个领域。代谢组学技术可以通过对肠道菌相关的菌群代谢物的检测,清晰的反映肠道菌“功能”在特定条件下的变化。


基于16S rDNA测序的肠道菌多样性分析与代谢组学相结合,成为从肠道菌“结构”与“功能”两个方面全面探索肠道菌群与疾病发生、药物代谢/药效的关系研究的关键策略。


“肠道菌与代谢”主题不仅在国际学术论文发表上表现强劲,近年的国家自然科学基金资助的项目数也节节攀升。从2018国家自然科学基金评审结果:肠道微生物研究可见相关立项近50项,从一个侧面反映了这一研究领域的重要性。


10年内将推出肥胖个性化治疗

伦敦大学国王学院的科学家们研究了肠道环境对脂肪加工和分配的作用,他们分析了500对双胞胎的粪便排泄物(粪便含有肠道微生物产生的化学物质)以建立肠道如何控制和分配脂肪全局总览。他们还评估了有多少活动是遗传的,多少由环境因素决定。


由微生物产生的化学物质夹在在粪便中,简称“粪便代谢产物”中仅有17.9%可归因为遗传因素,67.7%受环境因素影响,主要是人的日常饮食。


这意味着,肠道活动和脂肪分配受饮食和微生物相互作用共同影响。


这一新知识带领我们从一个新角度看待肠道环境改变和对抗肥胖挑战,肠道微生物和饮食可变为有的放矢的调控因素。这非常令人兴奋,因为面对先天腹部脂肪堆积风险,无需改变遗传基因,只需从肠道微生物下手,利用益生菌、药物或高纤维饮食进行精准指导。


葡萄糖、脂肪代谢异常与先天免疫-肠道细菌互作

在肠道,消化道细胞使用先天免疫途径对有害细菌做出反应,而另外一些被称为肠内分泌细胞的肠道细胞则利用同样的途径(IMD)对有益细菌做出反应,该途径关系到机体根据饮食和肠道环境微调全身的新陈代谢。


研究人员指出,肠内分泌细胞的先天免疫途径激活还涉及果蝇的正常生长和发育。当该途径被失活后,果蝇生长发育迟缓,饲喂果蝇乙酸酯或直接重新激活先天免疫途径,可以使果蝇再次生长!


肠道微生物失衡与肥胖有关,而有时又会导致营养不良。由于乙酸酯需要通过发酵产生,Watnick和同事推测,吃更多的可发酵的碳水化合物可以提高乙酸酯水平,促进良好的新陈代谢。这些食物可能有助于抵消因抗生素引起的肠道细菌失衡。这一观点与中医“荣者,水谷之精气也,和调于五脏,洒陈于六腑,乃能入于脉也,故循脉上下,贯五脏,络六腑也。”等理论不谋而合。


文章参考自:《神奇的肠道菌群 详解国家自然科学基金近年来热点:肠道菌与代谢—http://www.ebiotrade.com/newsf/2018-9/201895170438388.htm》

膳食纤维如何影响肠道菌群

过敏菌阅读(1455)

上集我们说到魏璎珞(膳食纤维)进入皇帝(人体)后宫(肠道菌群),在这里她认识到了富察皇后(有益菌)和高贵妃(有害菌)。魏璎珞(膳食纤维)为了能够顺利完成自己任务,也开始在这里利用自己的属性(帮助肠道菌群中有益菌生长)来一步一步的与富察皇后(有益)合作,两者相互扶持,共同发展,她利用自己的智慧帮助富察皇后(有益菌)慢慢打压高贵妃(有害菌)的势力范围和人员数量。(膳食纤维是有益菌的食物来源,帮助益生菌数量上的增加。)

 

魏璎珞(膳食纤维)进入后宫(肠道菌群)后小心行事,她看看清楚哪方值得她去帮助,哪方不值得,谁对自己有恶意,谁对自己友好。每每在遇到危机时候聪明也大胆的行事,让她将困难转变为上升的台阶。一步一步的提升自己的地位。

 

而膳食纤维在进入人体后也是先由一开始的爹不亲,妈不疼慢慢发现有益菌更值得自己帮助,同时也是她可以帮助自己实现任务。首先膳食纤维自身会在肠道菌群中分解,形成人体可以吸收的短链脂肪酸


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短链脂肪酸:包括甲酸,乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸,被后肠迅速吸收后,既储存了能量又降低了渗透压。


其次她也是有益菌的食物来源,帮助人体肠道菌群中有益菌数量慢慢提高,不会相对于有害菌处于劣势地位。使人体菌群达到有害菌有益菌 条件致病菌 三者相互均衡,不会对人体产生负面影响的效果。

 

魏璎珞(膳食纤维)和富察皇后(有益菌)为了破解高贵妃(有害菌)在后宫的乱来导致的一系列麻烦,两人一直不停的合作着一个一个的挫败高贵妃的计划。这其中包括 糖尿病 降血糖 降血脂 肥胖 癌症 心血糖疾病 肠道炎症 癌症等等。后续将会一个一个将魏璎珞(膳食纤维)和富察皇后(有益菌)挫败高贵妃(有害菌)计划的故事转告给大家。

图片源自网络侵立删

如何选择适合自己的“益生菌”产品——菌种篇

过敏菌阅读(956)

现在,肠道菌群研究大热,越来越多的论文指出,从肥胖、糖尿病到癌症、自闭症,各种疾病的背后似乎都有菌群失调的阴影与之相随。于是,以调节菌群为核心功能的益生菌产品也开始进入火热销售的状态,各类产品层出不穷,各种健康功能的宣称也是令人眼花缭乱,到底自己该不该吃益生菌产品?到底如何选择益生菌产品?到底吃了益生菌产品后对自己的健康状况的改善有没有帮助?这些问题不仅困惑着普通消费者,连医生也拿不准到底该给自己的病人使用什么样的益生菌产品?


益生菌类产品是活菌制剂,在中国也叫微生态制剂。这些产品里都含有一定数量的活的细菌的细胞。我们都知道,细菌的种类很多,不同种类的功效也千差万别,一种益生菌产品是用哪种细菌做的菌种,显然就成了选择益生菌类产品需要考虑的最重要的问题。

一个好的益生菌产品当然需要标出是用的哪种细菌做菌种。对于普通消费者来说,一个简单、可靠的选择益生菌类产品的方法是看看食品标签上有没有列出产品里面含有的细菌菌种的名称。

原卫生部曾于2010年4月22日发布了一个《可用于食品的菌种目录》。该目录一共列举了允许用于做含有益生菌的食品的菌种21种,包括双歧杆菌6种,乳杆菌14种和链球菌1种。

是不是只要产品标签上列出的菌种名称是《可用于食品的菌种目录》中的,就可以选择使用呢?其实,这还是不够的。

《可用于食品的菌种目录》里公布的是21种细菌的“种名”。要想知道益生菌产品里面使用的具体菌种的信息,还必须看看厂家使用的菌种是哪一个菌株,因为,同一个“种”的细菌里面的细菌菌株之间可以有很大的差别,有些有很好的益生菌功效,有的可能无效,个别还可能有害,例如,携带抗生素抗性基因等等有害特性。


为什么同一“种”细菌里面的不同菌株会有很大的益生菌功效的差别呢?这是因为细菌“种”的划分和我们熟悉的大动物的“种”的划分有着本质的不同。

大动物的“种”的划分有着比较可靠的标准,那就是“生殖隔离”。判断2种非常相似的动物是不同“种”的动物,还是同一个“种”的动物,要看它们之间有没有生殖隔离。如果它们交配以后不能产生有生育能力的后代,它们之间就有所谓的“生殖隔离”,就是不同的“种”。例如,马和驴非常相似,它们交配的后代骡子虽然体格强壮,具有杂交优势,但是没有生育能力。因此,马和驴就是不同“种”的动物。

细菌的“种”的划分就没有这么明确的办法了,因为细菌是无性繁殖的,还特别容易从亲缘关系很远的细菌种类那里获得一些新的基因,也就是所谓的基因的水平转移,不能用“生殖隔离”来划分物种。自打细菌被发现以来,微生物学家一直在探索如何对细菌的“种”进行划分,随着技术的进步,标准也一直在变化,实在是个令人头疼的问题。

经过多年的努力,微生物学家到目前为止对细菌“种”的划分达成一个共识,那就是看两个细菌菌株的基因组序列的相似性,如果超过70%,就认为它们是一个种的。换句话说,同一个“种”的细菌里面的不同的菌株之间可以有不超过30%的基因差别。


上面两张图片中的细菌都属于“青春双歧杆菌”种,但从基因构成上来说,他们之间有近30%的差异!




而人与小鼠的基因组之间的差别才仅有大约10%!


基因不一样,功能就会不一样。那么,基因差别30%是个什么概念呢?换句话说,同一种细菌里面不同菌株之间的基因组差别竟然是人与小鼠差别的3倍!人与小鼠在形态、解剖和生理功能方面的差别已经很惊人了,如果同一种细菌里面的不同菌株的差别可以比人和小鼠的差别还要大3倍,那它们之间的功能该会有多大的差别啊?!


微生物学家为了区分同一个种里不同的微生物菌株,他们制定了一个全球通用而又明确的命名办法。细菌的种名是由2个分别表示细菌属和种的拉丁词组成的,并且拉丁名会以斜体表示。而菌株名字是在种名之后再加上这个菌株特有的编号。以青春双歧杆菌ATCC5703菌株为例,第一个拉丁单词——Bifidobacterium是它所在的属的名字,第二个拉丁词——adolescentis 则是它的种名,最后面ATCC5703才是这个菌株的编号。所以,对于一个具体的菌株来说,只有3个元件组合在一起,才是一个独一无二的细菌菌株的名字。这个菌株已经被全基因组测序,保存在美国的培养物保藏中心,利用这个编号可以查询和购买。

因此,在选择益生菌产品时,需要看看标签上有没有列出所用菌种的种名和菌株名称。如果只有种名,没有菌株的名字,这个产品的菌种来源就很可疑了。

如果一个厂家做益生菌产品使用的菌株是自己分离研究出来的,他们一定会给自己的菌株起一个独一无二的名字。要证明自己的菌种有很好的益生菌功效,是需要做大量的实验室研究,动物试验和临床研究的。他们围绕这个菌株申请的专利和发表的论文都会写清楚菌株的名称。因为,只有这样,才能围绕自己的菌株积累数据和证据,才能有效地进行菌种知识产权的保护,才能让自己的产品有别于其他竞争者的产品。

因此,选择益生菌产品的第一个窍门,就是看看食品标签上有没有列出菌种的种名和菌株名称,只有两个名称都齐全,才能说明这个厂家使用的菌种有清楚的来历,应该做过必要的功效学和安全性试验,这才符合选择益生菌产品的最基本的条件。

如果产品标签上宣称里面有活细菌,但是,没有告诉你细菌种名和菌株名称的话,需要加倍小心。要知道,相对于你的肠道生态系统来说,你吃进去的益生菌其实是个“外来入侵物种”,要让它对你的肠道生态系统有良好的调节作用,最起码菌种来历要清楚,要有足够的动物试验和临床试验的安全性和有效性的证据。

不要忘了,兔子是多么无害的可爱小动物,但是,被引进到澳大利亚以后,却给当地的生态系统带来了灾难性的后果。

所以,看清益生菌产品标签上的菌种名称是选择适合自己的产品的第一步。

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益生菌对免疫系统的调节作用可以预防儿童湿疹

过敏菌阅读(1063)

益生菌可作为非特异性免疫调节因子,通过细菌本体或细胞壁成分刺激宿主免疫细胞,使其激活,产生促分裂因子,促进吞噬细胞活力或作为佐剂发挥作用。另外益生菌也可以发挥特异性免疫功能,如促进B细胞产生抗体,增强红细胞的免疫黏附功能等。

益生菌可清除过敏体内根源,提高机体抗敏能力,消除过敏复发的内在威胁。可提高皮肤抵抗外界各类刺激的能力。

益生菌可参与IgE介导的免疫变态反应,通过测定人类树突状细胞与抗过敏益生菌共同培养后,对白介素(IL-12)的分泌调控的Th1免疫能力的作用从而筛选出具有抗过敏能力的菌株组成的益生菌可以利用活性的、无致病性的微生物来改善人体最大的免疫器官—肠道微生物的生态平衡,进而促进免疫耐受功能。益生菌能够对抗IgE抗体,调整过敏体质,而药物只能就症状做缓解,无法调整过敏体质,增强免疫功能。因此益生菌是目前治疗儿童湿疹内外兼治的最佳治疗方法。

益生菌,轻松应对便秘腹泻提高免疫力、调节肠道菌群;防治各类胃肠疾病;

年龄越小,湿疹与食物过敏的关系越大,尤其是小婴儿,湿疹多是由于乳蛋白过敏所致,所以给宝宝服用益生菌可是改善肠道吸收,促进肠道黏膜免疫功能成熟,对预防宝宝湿疹有一定的作用。

ALLER-5益生菌包含了鼠李唐乳杆菌HN001,是国家规定的婴幼儿可使用的益生菌中的一种。

HN001对6岁时高危婴幼儿湿疹和鼻炎的发展以及可能的特英性致敏作用方面起到有效的预防作用。

婴儿湿疹怎么办

过敏菌阅读(682)

婴儿湿疹(infantile eczema),中医称之为“奶癣”或“胎敛疮”,是有多种内外因素引起的过敏性皮肤炎症,为婴儿时期最常见的皮肤病之一。皮损为由丘疱疹为主的多形性损害,有渗出倾向,反复发作,急、慢性期重叠交替,伴剧烈瘙痒,病因常难以确定。本病发病无明显季节性,但冬季常易复发,可泛发或局限,由于病变在表皮,愈后一般不留瘢痕。

病因较复杂,与多种内外因素有关,有时很难明确具体的病因。

1.机体内在因素

如机体免疫功能失衡或免疫缺陷;内分泌疾病、营养障碍、慢性感染、肿瘤等系统性疾病也可能成为湿疹的内在诱因;遗传性或获得性皮肤屏障功能障碍。

2.外在因素

消化道摄入食物性变应原,如牛奶、鱼、虾、牛羊肉、鸡蛋等致敏因素,或环境中存在过敏原,可使体内发生Ⅰ型变态反应。此外,机械性摩擦,如唾液和溢乳经常刺激,也是本病的诱因。护理不当,如过多使用较强的碱性肥皂,过高营养,以及肠内异常消化等也可引起本病。某些外在因素,如阳光、紫外线、寒冷、湿热等物理因素,接触丝织品或人造纤维,外用药物,以及皮肤细菌感染等均可引起湿疹或加重其病情。

1.擦烂红斑

擦烂红斑多见于耳后、腹股沟、肛周、颈部,多发生于肥胖婴儿,好发于夏季,由于湿热、流涎、局部护理不当所致。

2.接触性皮炎

接触性皮炎有接触史,皮肤损害发生于接触部位,边界清楚。可行斑贴试验鉴别。

3.念珠菌感染

念珠菌感染为淡红色斑片及扁平小丘疹,边缘隆起,边界清楚,边缘可有少量鳞屑,同时常合并鹅口疮。可行真菌检查。

4.尿布皮炎

发生在尿布区域或肛周的湿疹,应与尿布皮炎相鉴别。尿布皮炎为位于尿布区域的边界清楚的弥漫性红斑、丘疹、丘疱疹及鳞屑。

1.饮食管理

最好能找到并避免过敏原。如牛奶蛋白过敏患儿应改食氨基酸配方粉或深度水解蛋白配方粉。

2.保护皮肤屏障功能

对于渗出型和干燥型湿疹,如果表面没有破溃,应该给患儿用一些不过敏的保湿霜,起到保湿作用。对于严重的湿疹,可以局部短期外用皮质类固醇霜剂涂抹,有明显的抗炎和止痒作用,注意避免长时间大剂量应用以免产生副作用。如果局部破溃感染,则需要局部涂抹抗生素软膏消炎治疗。

湿疹传染吗

湿疹不会传染,宝宝湿疹是婴幼儿时期的过敏反应,特别是新生儿更容易发生湿疹,这与宝宝自身的免疫系统和过敏原有关,是不传染的,但是湿疹如果治疗不当会加重的,所以爸妈必须要认真对待。

容易过敏的人,对体内外各种致敏物质,如食物中蛋白质,尤其是鱼、虾、蛋类及牛乳,还有化学物品、植物、动物皮革及羽毛、肠道中寄生虫,感染灶等的作用,较正常人容易发生过敏反应。有的甚至连日光、风热、寒冷等物理刺激皆可诱发湿疹。所以湿疹看似传染,但其实主要还是与个人体内的免疫系统有关。

益生菌与癌症

过敏菌阅读(1115)

癌症,即恶性肿瘤,已成为最普遍的致死性疾病之一。世界每年产生癌症新病例约1100万,其中中国每年癌症新病例占到20.3%。它一直是威胁健康的一大公敌。癌症的发生与遗传基因、环境污染、不良嗜好、膳食营养、病毒感染和辐射等因素关系密切。最常见的癌症男性为:肺癌、胃癌、肝癌、食管癌,女性为:乳腺癌、食管癌、胃癌、肺癌、肝癌、宫颈癌。全球癌症发病总体呈上升趋势,显著上升的癌症有肺癌、乳腺癌、结直肠癌;显著下降的癌症有胃癌、宫颈癌。

癌症是由正常细胞的原癌基因受到诱变剂激活而转化为不受控制的异常细胞引起的。这些细胞异常增生所产生的新生组织不具有正常组织的功能,它最主要活动就是不停的消耗机体的资源,挤占空间并越来越快速的分裂增殖。增生组织也被叫做“瘤”。癌症一般指的就是恶性肿瘤。癌细胞会脱离恶性肿瘤并通过血液和淋巴系统转移到其它器官中,进而形成新的肿瘤。

控制癌症的原则是“以预防为主,防治结合,早期发现、早期诊断和早期治疗。”因为有三分之一的癌症是可以预防的。我们从癌症形成过程可以看出两个关键点:一是诱变剂,或称致癌物;二是对异常细胞的监测。

益生菌又能在癌症的防治中的两个关键点扮演什么角色呢?首先我们来看看致癌物的形成或来源。肠内10万亿的细菌组成了一个很小的化工厂,其中有害细菌会将消化的食物和体内其它物质分解为许多致癌物,最常见的有亚硝胺、吲哚、酚类、二次胆汁酸。我们也会摄入含有一些前致癌物和致癌物的食物(主要是腌、熏、烤、炸)。益生菌是怎么对付它们的呢?第一,益生菌可以通过结合、阻断或移除来抑制致癌物和前致癌物。还可以对可能将前致癌物转化为致癌物的细菌及转化酶的活力进行抑制。说的简单点,益生菌可以吸附致癌物和对致癌物质进行加工或转移,减弱它们的毒性。益生菌能够帮助身体远离有害细菌和有害的酶,它们就没有加工致癌物的机会了。最典型的例子就是益生菌能降低粪便酶的活力,有效预防结肠癌。第二,益生菌能酸化肠道,调节肠道菌群,从而减少有害菌的数量和改变胆汁溶解性。使胆汁减少向致癌物二次胆汁酸的转化。第三,益生菌能促进肠道蠕动,加快对粪便中有害的致癌物的排出。

对于第二个关键点,益生菌对异常细胞也有一定作用。第一,益生菌可以激活免疫系统,提高免疫应答。一旦人体出现异常细胞,免疫系统就会很快监测到,然后发生免疫反应。免疫细胞产生的肿瘤坏死因子、白细胞介素及干扰素都是对抗肿瘤的武器。第二,益生菌能产生抑制癌细胞生长的化合物。如一些功能性糖肽。第三,益生菌可以产生抗突变的物质和阻挡有害细胞的攻击,抑制异常细胞的转化,起到防癌的作用。

实际上,益生菌在防治肿瘤方面的诸多机制不是十分明确,还在进一步的研究过程中。2007年的《美国临床营养学》杂志报道了北爱尔兰大学人类营养学教授伊恩·罗兰的临床实验结论:含有益生菌的饮品能够降低肠道细胞基因受损的可能性,有助于防治结肠癌。其它一些研究还显示了益生菌可以降低膀胱癌的危险。由于与消化道的直接联系,益生菌对消化道癌症有着较明显的相关性。

乳铁蛋白的免疫调节功能依赖于完整的肠道菌群

过敏菌阅读(1779)

乳铁蛋白(Lactoferrin,Lf) 是一种天然的铁结合糖蛋白,广泛存在于机体:乳汁、胆汁、唾液、胃液,小肠液和泪液等外分泌腺的分泌液中。乳铁蛋白具有诸多生理功能,如螯合铁的能力,与宿主或病原菌的相互作用,调控机体免疫应答等。但还未有直接证据显示乳铁蛋白对机体免疫的调控作用是否与肠道菌群变化有关。

基于上述现状,内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室研究人员以SD大鼠为研究模型,分为:对照组、乳铁蛋白组、抗生素组、抗生素-乳铁蛋白组,抗生素+乳铁蛋白组。采用PacBio SMRT RSII第三代测序技术,检测并分析第0天、5天、19天和33天各组大鼠肠道微生物体系的变化,同时检测各组大鼠血浆免疫因子水平。结果显示:与正常组相比,乳铁蛋白组大鼠血浆IFN-γ水平显著上调(p=0.0007),而IgA水平则受到抑制(p=0.0038);同时,血浆TNF-α水平上升,IL-10水平降低,说明乳铁蛋白确实具有调节机体免疫的作用(Th1型),可增强细胞免疫应答;抗生素组大鼠无显著免疫因子改变, 证明灌胃抗生素并不会引发细胞免疫应答,灌胃乳铁蛋白才是引发原因;与乳铁蛋白组相比,抗生素和乳铁蛋白均摄入的大鼠,血浆IL-10、IgA水平升高(p<0.01,p<0.05), IFN-γ水平减低(p<0.001);IL-6水平升高(p<0.05)。此现象说明抗生素的摄入,使乳铁蛋白失去增强细胞免疫应答的功能。基于类群鉴定和相似性百分比(SIMPER)分析发现在第19天和第33天,乳铁蛋白组微生物群中梭菌属、乳杆菌属及Oscillibacter valericigeness数量的增加促使大鼠肠道菌群结构发生改变。抗生素引起肠道菌群失调,促炎症性变形菌门及脱铁杆菌门、抗炎症性Akk菌均富集,可产生丁酸盐的厚壁菌门减少。

通过此项研究发现,抗生素的摄入会破坏乳铁蛋白的免疫调节功能,乳铁蛋白驱动的免疫调节功能需要完整的肠道菌群;促进动物乳杆菌和Oscillibacter valericigenes等抗炎菌的增长,可能是乳铁蛋白产生免疫调节作用的原因之一。

该研究“An intact gut microbiota may be required for lactoferrin-driven immunomodulation in rats”已发表于Journal of Functional Foods(IF:3.47),DOI: 10.1016/j.jff.2017.10.030。

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